MEMS传感器的8大工艺挑战物品技术应用解析
导语：MENS技术是传感器领域的关键技术之一，也是其未来发展最重要的核心技术。然而，能够设计和生产MEMS传感器的厂家数量极少，因此我们会问自己：为什么MEMS制造这么困难？对于致力于学术研究的人来说，MEMS传感器研发领域既令人激动又充满压力。在净化室里，你可能会花上很长时间，看不到阳光，而导师则不断督促你完成样本试制。当研发一种新的MEMS传感器工艺时，通常需要几个星期、几个月甚至几年的时间才能得到可用的芯片。
你可能会问自己：怎样才能提高MEMS传感器工艺研发效率呢？建议花时间仔细检查所有工艺步骤，这听起来简单，但往往被忽略。在某些情况下，即使结构全部错误，也继续处理晶圆。同样，有时候人们认为已经制造出能工作的设备，但经过切片、胶合、键合后发现没有一个芯片能正常工作。
在一台光学显微镜下，一些制造步骤可以快速确定问题。但是，最难以察觉的问题却超出了显微镜的范围。以下列举了八大问题，以及针对每个问题的检查方法：
不精确的MEMS传感器结构层厚
许多工艺方法依赖沉积材料构建机械结构或电子元件，而这些层厚对性能影响重大。
常见检查方法/设备：
轮廓仪
椭圆仪
切割晶圆，通过扫描电子显微镜观察（破坏性的测试）
基于探针的微机械测试
边墙形貌不佳
微结构边墙对性能有重要影响，但光学显微镜看不到刻蚀不足和沟槽。
常见检查方法/设备：
切割晶圆，通过扫描电子显微镜观察（破坏性的测试）
基于探针的微机械测试
粘附力问题
内部粘结可能非常弱，对于分辨率有限的情况而言，这种情况无法被视觉捕捉。
常见检查方法/设备：
声学显微镜
基于探针的micro-mechanical testing（破坏性）
内应力和应力梯度
内部应力的产生导致分层开裂，是使用薄膜所面临的问题。
常见检查方法/设备：
光学晶圆曲面测量
结合显示或白光干涉测厚仪测试晶圆结构
基于探针micro-mechanical testing
裂纹现象
虽然裂纹通常可在光学显微镜下看到，但由于分辨率限制，有些“线条”裂缝不可见。
常见检查方法/设备：
探针台电性测试
声音声波图像
微机电系统基于探针检测
失败释放工艺
释放失败时，要找到大部分释放成功但锚点未释放区域。这通常是一个挑战，因为要从失效中学习并改进。
常见检查方法/设备：
单芯片器件层或结构测试(破坏性)
探针台检测
粘滞作用
悬臂梁等机械部件与基板之间粘连导致永久失效。如果距离小，不易用显眼之物来识别这种情形。选择好的封装环节可以帮助找到良好芯片。
常用检验方式:
探针台电性检测 (如电容型)
微机电系统基于探针检测
不精确材料特性
新型材料展示潜力，但薄膜材料表现不同特质，如杨氏模量、线性度及磁场反应严重依赖工艺参数。不理想特征降低性能甚至导致失效。
以上就是除了使用普通照相机以外还需注意的一些因素以及解决方案，以此来提高你的项目成功率，并且更容易地克服那些让人头疼的问题。此外，还应该记得，在进行任何修改之前，都应该先尝试最小化改变，然后再逐渐增加复杂程度，以避免过早否定一个潜在解决方案，同时也防止浪费大量资源去追踪错误路径。
